從前車馬很慢,書信很遠,一生只夠愛一人。這差不多就是一個多世紀以前發生的場景,但是經過科技的發展交通工具速度不斷的提升,今天,人類把我們生活的世界變成了一個地球村,真正的實現了地球之上無不可去之地,並且花費的時間都很短。
地球作為我們唯一的生存家園,它是一個很大很大的世界,佔居地球表面積百分之三十的陸地,就足以承載數百萬個物種以及38億年的生命史了。這樣的地球周長4萬公裡,是遙不可及的大,但是光卻可以一秒鐘繞地球七圈半了,這樣的速度更是我們無法想像的。
愛因斯坦的理論對於光速有了新的詮釋,在此前科學界普遍認為光速和其它物體速度性質一致,可以滿足伽利略的速度疊加原理的。愛因斯坦卻認為光速不變,並且是宇宙中最快的速度,更加準確的描述應該是有靜止質量物體運動速度的極限值。
目前已知宇宙中超光速的現象有幾種,如宇宙的膨脹速度是超光速的,量子糾纏速度超光速以及量子隧穿速度超光速等等。但無論如何光速都是我們已知速度的極限值了,但是30萬公裡每秒的光速在天文學家眼裡卻非常慢,令大家非常失望這是怎麼回事哪?
主要還是因為宇宙太大了,目前已知太陽系的範圍是以奧爾特雲為邊界的,那裡聚集著長周期彗星,大多數是太陽系形成初期就存在的。奧爾特雲的直徑在2-3光年,這也就意味著太陽系的大小是2-3光年的「球型」。
如果從地球出發以光速運動,至少需要1年的時間才能飛出太陽系。在43年前NASA發射的旅行者一號,目前才飛到距離地球僅僅220億公裡的地方,按照它目前的速度飛出太陽系大約還需要7.6萬年,這樣對比的話光速是非常快的。
這個時候繼續向外擴展,太陽系及周圍大量的恆星系統都屬於銀河系範疇,銀河系是一個中等大小的螺旋星系,直徑在20萬光年,包含了2000多億顆恆星。我們眼望星空看到的點點繁星都位於銀河系內距離我們較近的地方,繞著銀河系的中心超大質量黑洞旋轉。
那麼在地球上的我們要想把銀河系轉遍或者飛出銀河系至少需要十多萬年的時間,這還是以光速為前提。但是人類個體的壽命不足百年,即使整個人類文明史從智人出現開始算起,也才20萬年左右的歷史。而類似於銀河系的恆星「集團」,例如仙女座星系、三角座星系等幾十個星系,構成了本星系群,它佔據了1000多萬光年直徑的區域。
然而到這裡並沒有結束,本星系群也僅僅是室女座超星系團的一部分,我們的宇宙很遼闊。
按照主流的科學觀點宇宙誕生於138億年前的奇點大爆炸,經過漫長時間的膨脹目前可觀測宇宙直徑已經達到了930億光年。愛因斯坦認為光速是有靜止質量物體的速度極限,這也意味著我們會永遠的受到光速的限制,30萬公裡每秒的速度太「慢」了,人類文明是被光速給鎖死了。
「上帝給我們關上了一扇門,但總會留下一扇窗」,雖然愛因斯坦認為光速不可超越,但是他預言的蟲洞如果被發現,也可以實現短時間內的長距離的移動,也就是傳說中的時空穿梭。
文/科學黑洞,圖片來源網絡侵刪。